21. ročník - č. 4/2012
VYHODNOCENÍ TELEMATICKÝCH SYSTÉMŮ ASSESSMENT OF TELEMATIC SYSTEMS DUŠAN KRAJČÍR, MARTIN KŇÁKAL
VYHODNOCENÍ ZKUŠEBNÍHO PROVOZU SILNIČNÍHO OKRUHU KOLEM PRAHY Silniční okruh kolem Prahy (obr. 1) byl uveden do provozu dne 20. 9. 2010 v režimu zkušebního provozu. Během režimu zkušebního provozu je mimo jiné potřeba vyhodnotit data získaná během tohoto období. Skupina ELTODO pro objednatele ŘSD ČR zajišťuje zpracování technologických, dopravních a dalších dat z telematických systémů získaných během zkušebního provozu. Vyhodnocení těchto dat je jednou z náležitostí nutných pro ukončení zkušebního provozu a plynulého přejití na normální provoz této unikátní stavby. V rámci přípravy podkladů pro vyhodnocení společnost Eltodo využívá obecných zkušeností s telematickými systémy a zejména skutečnosti, že byla hlavním dodavatelem telematických zařízení a systémů instalovaných na silničním okruhu kolem Prahy. V rámci tohoto vyhodnocení byla zpracována data za rok 2011 a za prvních 7 měsíců roku 2012. Konec roku 2010 byl z vyhodnocení logovaných dat vypuštěn vzhledem k postupnému zprovozňování všech funkcionalit systému (od září 2010). Pasporty OD (operátorů dopravy) a hlášenky DT (dispečerů technologie) jsou zpracovány za celé období zkušebního provozu. VYHODNOCENÍ ZKUŠEBNÍHO PROVOZU TELEMATICKÝCH SYSTÉMŮ NA VOLNÉ TRASE V rámci zpracování podkladu pro vyhodnocení telematických systémů a zařízení na volné komunikaci SOKP byla analyzována veškerá sbíraná a dostupná data. Na základě této analýzy byla data roztříděna na data podstatná k vyhodnocení a data bez větší důležitosti pro vyhodnocení zkušebního provozu. Mezi data vybraná pro hodnocení patří: • Technologická data telematických zařízení na volné trase SOKP • Dopravní data • Záznamy činnosti operátorů dopravy
Obr. 1 Schéma silničního okruhu kolem Prahy Fig. 1 Prague City Ring Road alignment
44
ASSESSMENT OF THE TRIAL OPERATION OF THE PRAGUE CITY RING ROAD The Prague City Ring Road (outer ring) (see Fig. 1) was inaugurated on 20th September 2010 in the trial operation regime. During the trial operation regime it is necessary, among other tasks, to assess the data obtained during this period. ELTODO Group provides the processing of technological, traffic-related and other data from telematic systems, which was gathered during the trial operation. The assessment of the data is one of the conditions which are requisite for the termination of the trial operation and fluent transition to the normal operation of this unique project. ELTODO uses general experience with telematic systems in the framework of the preparation of source documents for the assessment, first of all the fact that it was the main contractor for telematic facilities and systems installed on the Prague City Ring Road (PCRR). The data for 2012 and initial 7 months of 2012 was processed within the framework of this assessment. The end of 2010 was left out of the assessment of the logged data taking into consideration the gradual putting of all functionalities of the system into service (from September 2010). Although, passports of traffic operators (TO) and reports of technology controllers (TC) have been processed for the entire trial operation period. ASSESSMENT OF THE TRIAL OPERATION OF TELEMATIC SYSTEMS ON OPEN SURFACE ALIGNMENT All data being collected which was available was processed within the framework of the assessment of telematic systems and facilities on the open surface alignment of the PCRR was analysed. The data was categorised on the basis of this analysis to data substantial for the assessment and data without greater importance for the assessment of the trial operation. The following types of data belong among the data selected for the assessment: • Technological data of telematic facilities on the open surface alignment of the PCRR • Traffic data • Records of the activities of traffic operators The data on modifications of the system, completed analyses and verifications of the functionality of the system and its components and passports of events recorded by traffic operators was defined for the above groups (types) as substantial source documents. Processing procedures were defined for the individual groups of data and source documents, which will make the simple orientation and assessment of the data and source documents possible. Requirements for the outputs were defined and these outputs were prepared, namely: 1. The function of telematic facilities 2. Technological data 3. Traffic data 4. Operational safety 5. OD passports 6. TC records 7. Project modifications Simplifying summaries making easy orientation in historic data possible were carried out within the framework of the assessment of the Function of telematic facilities (see Fig. 2). In these summaries there are records of the number of errors of each facility categorised according to individual LTC (Linear Traffic Control) cross-sections on the PCRR. Individual facilities, numbers of defects reported by them and the total time of the duration of these
21. ročník - č. 4/2012
Chyba A – Error A Chyba B – Error B
chyba komunikace se zařízením – error in communication with a facility výpadek komunikace – communication outage neplnění povelu – failure to keep order podpětí napájecího zdroje – nebezpečí výpadku – under-voltage of the power-supply unit
Obr. 2 Tabulky vyhodnocení činnosti telematických zařízení Fig. 2 Tables with the assessment of the function of telematic facilities
K těmto skupinám automaticky sbíraných dat byly definovány jako podstatné podklady o úpravách systému, provedených analýzách a ověřeních funkčnosti systému a jeho součástí, pasporty událostí zapsané operátory dopravy. Pro jednotlivé skupiny dat a podkladů byly definovány způsoby zpracování, které poskytnou jednoduchou možnost orientace
states are assessed on the monthly basis. Columns A contain errors in communication with the facility and communication outages; columns B contain failures to obey commands and under-voltage of the power-supply unit. Individual facilities are identified by unique codes according to the PPK – ZAR, the Requirements for the system of marking of operational units and electric facilities on motorways, roads with limited access, in tunnels and other structures under the administration of the Road and Motorway Directorate of the CR.
Obr. 3 Kontingenční tabulka zpracovaná nad technologickými daty jednotlivých zařízení Fig. 3 Contingency table compiled from technological data of individual facilities
45
21. ročník - č. 4/2012 a zhodnocení daných dat a podkladů. Byly definovány požadavky na výstupy a tyto výstupy zpracovány. Jedná se o: 1. Činnost telematických zařízení 2. Technologická data 3. Dopravní data 4. Bezpečnost provozu 5. Pasporty OD 6. Hlášenky DT 7. Úpravy projektu V rámci vyhodnocení činnosti telematických zařízení byly zpracovány zjednodušující přehledy, které umožňují snadnou orientaci v historických datech (obr. 2). V těchto přehledech je zaznamenán počet chyb každého zařízení podle jednotlivých řezů LŘD na SOKP. Po měsících jsou vyhodnoceny jednotlivá zařízení, počet jimi hlášených poruch a celkový čas trvání těchto stavů. Sloupce A zahrnují chyby komunikace se zařízením a výpadky komunikace, sloupce B neplnění povelu a podpětí napájecího zdroje. Jednotlivá zařízení jsou identifikována unikátními kódy podle PPK – ZAR, požadavků na systém značení provozních celků a elektrických zařízení na dálnicích, rychlostních silnicích, tunelech a jiných objektech ve správě ŘSD ČR. Pod těmito unikátními kódy jsou zařízení tříděna v systému a pro zachování jednoduché orientace veškerá vyhodnocení s těmito kódy pracují. Kódy přesně specifikují lokaci zařízení, jeho typ i umístění v rámci portálu, ale pro přehlednost je ještě ke každé tabulce doplněn schematický náhled na daný řez (na obrázku 2 vpravo dole). Dále byla obecně vyhodnocována veškerá sbíraná technologická data. Tato data jsou zpracována pomocí kontingenčních tabulek v SW MS Excel. Uživatel má možnost několika jednoduchými kroky najít libovolné konkrétní zařízení a z celého objemu dat získat informace systému o provozu právě tohoto zařízení. Příklad takovéto kontingenční tabulky je uveden na obr. 3. V těchto kontingenčních tabulkách jsou také uvedeny všechny záznamy v přesné podobě bez jakéhokoli zjednodušení v rámci agregace nebo přehlednosti, takže uživatel má přesný náhled na
Obr. 4 Náhled okna DATAviewer Fig. 4 Preview of the DATA viewer window
46
Under these unique codes, the facilities are categorised within the system and all assessments work with these codes so that simple orientation is maintained. The codes accurately specify the location of the facility, its type and position within the framework of the portal, but for the purpose of lucidity, a schematic preview of the particular crosssection is added to each table (at the bottom right of the picture 2). In addition, all collected technological data was being generally assessed. This data is processed by means of contingency tables in the SW MS Excel. It is possible for the user to find by several simple steps an arbitrary concrete facility and obtain system information from the entire volume of data on the operation just of the particular facility. An example of such a contingency table is presented in Fig. 3. These contingency tables even contain all records in exact forms, without and simplification within the framework of aggregation or lucidity, therefore the user has an exact view of the technological data available down to the level of the logging of individual states available, for example defective LEDs in the non-active symbol of the VTS (Variable Traffic Sign). Traffic data from the open surface alignment was processed in the next part. Traffic data was collected from all detection cross-sections of the Linear Traffic Control system and was processed using the Matlab SW tool. A unique browser was developed using this tool, which depicts particular selected days for selected categories of data on the basis of well-founded traffic data. It is therefore possible to search out any arbitrary day of the trial operation and depict the traffic data of this day (see Fig. 4). The traffic data browser does not extract data only from the database of detectors, but also from the Linear Traffic Control (LTC) system. For that reason it is capable of depicting the response of the LTC system to a particular situation in the traffic data (speed limit reduction depicted by a red curve). Apart from this browser, general summaries for typical daily, weekly and yearly variations of traffic on the open surface alignment of the PCRR were prepared. An example of the graphic depiction of a daily variation for a common working day is described in Fig. 5.
21. ročník - č. 4/2012
Rychlost [km/h] – Velocity [km/h]
Intenzita [jv/hod] – Traffic intensity (uv/h)
Variace dopravy, typické úterý technologická data do úrovně logování jednotliTraffic variation, typical Tuesday vých stavů, například vadných LED v neaktivním symbolu PDZ. Intenzita [jv/hod] – Traffic intensity (uv/h) V další části byla zpracována dopravní data Intenzita nákl. vozidel [jv/hod] z volné trasy. Byla posbírána dopravní data ze Freight traffic intensity (uv/h) všech detekčních řezů systému liniového řízení Rychlost [km/h] – Velocity [km/h] dopravy a zpracována pomocí SW nástroje Matlab. Na tomto nástroji byl vytvořen unikátní prohlížeč, který z podložených dopravních dat vykresluje jednotlivé zvolené dny pro vybrané kategorie dat. Je tedy možno dohledat libovolný den zkušebního provozu a zobrazit dopravní data tohoto dne (obr. 4). Prohlížeč dopravních dat nevytahuje data jenom z databáze detektorů, ale také ze systému liniového řízení dopravy. Proto dokáže do dopravních dat vykreslit reakci systému LŘD na příslušnou situaci (omezení povolené rychlosti zobrazené červenou křivkou). Kromě tohoto prohlížeče byly připraveny obecné přehledy pro typické denní, týdenní a roční variace dopravy na volné trase SOKP. Příklad grafického zobrazení denní variace pro běžný pracovní Čas [hod] – Time [hour] den je popsán na obr. 5. V dalších podstatných podkladech pro ukon- Obr. 5 Typická úterní variace dopravy na SOKP km 18,2 vpravo čení zkušebního provozu jsou zařazeny veškeré Fig. 5 Typical Tuesday’s variation of traffic on the PCRR at chainage km 18.2, on the right-hand side analýzy a studie prováděné nad systémem od jeho uvedení do provozu. Jedná se například Other source documents substantial for the termination of the trial o analýzu funkce automatické detekce kolon, analýzu funkčnosti operation comprise all analyses and studies conducted on the system harmonizace provozu, prostorového i časového vyhlazování from its bringing into service. Among them there are, for example, an posloupnosti dopravního značení a další studie a testy, jejichž cílem analysis of the function of automatic detection of queues, an analysis bylo mapovat a prokázat funkčnost telematického systému na SOKP of the functionality of traffic harmonisation, spatial and time-related jako celku. smoothing of the sequence of traffic signs and other studies and tests K rozšíření náhledu na průběh zkušebního provozu ve velké míře přispívá také zpracování statistik ohledně pasportů zapsaných the objective of which was to map the telematic system on the PCRR operátory dopravy a statistik hlášenek zapsaných dispečery technoand prove its functionality as a whole. logie. Veškeré záznamy byly roztříděny podle obsahu do několika The elaboration of statistics regarding passports recorded by traffic
Nedostatečné proškolení obsluhy – Insufficient training of operators Meteo OK – Meteo OK Porucha nebo chyba systému LŘD, RSTD – Defect or error of the LTC, RSTD Vypořádáno vnitřní kontrolou PČR – Settled by inner check of the Police of the CR Hodnocení OD, žádosti o změnu – TO assessment, requests for change Oznámení o postupu operátora nebo chování systému, OK Report on operator procedure of system behaviour OK ZPI – ID NDIC – National Traffic Information Centre
červenec 12 July 2012
červen 12 June 2012
květen 12 May 2012
duben 12 April 2012
březen 11 March 2012
únor February 20 11 12
leden January 20 12 12
prosin December ec 11 2011
listopa November d 11 2011
říjen October 20 11 11
ří 11 Septembezá r 2011
srpen 11 August 2011
listopa November d 10 2010 prosinec 10 December 2010 leden 11 Janurary 20 11 únor 11 February 20 11 březen 11 March 2011 duben 11 April 2011 květen 11 May 2011 červen 11 June 2011 červenec 11 July 2011
Meteo FALS – Meteo FALS Dle OD chybná detekce dopravního stavu According to TO, erroneous detection of traffic condition
Obr. 6 Graf kategorizovaných pasportů zapsaných operátory dopravy Fig. 6 Graph of categorised passports recorded by traffic operators
47
Obr. 7 Technologické vybavení tunelu Fig. 7 Tunnel equipment
kategorií a byly vytvořeny přehledné grafy vyjadřující počty záznamů v kategoriích v čase (obr. 6). Na grafu je snadno pozorovatelný vývoj počtu pasportů, kdy na začátku zkušebního provozu měli OD zapisovat veškeré události (i pozitivní), například správnou detekci meteosituace. Jsou ale také viditelné klesající tendence počtu pasportů odkazujících na nedostatky systému. Přehledový graf na obrázku byl dále členěn pro jednotlivé kategorie, například pro kategorii ZPI byl vytvořen samostatný graf založený na pozitivních, negativních a informativních pasportech, atd. V neposlední řadě byla do podkladů vyhodnocení zkušebního provozu pro telematická zařízení na volné komunikaci zařazena pasportizace změn a úprav systému provedených během zkušebního provozu jako například parametrické úpravy hranic harmonizace nebo změna reakce dopravního značení na detekované stavy. VYHODNOCENÍ ZP TELEMATICKÝCH SYSTÉMŮ V TUNELECH
V rámci vyhodnocení zkušebního provozu telematických zařízení v tunelových stavbách bylo postupováno analogicky jako na otevřené komunikaci. Byla vyhodnocena činnost telematických zařízení a byla vyhodnocena technologická data. Rozdíly byly v tom, že v rámci vyhodnocení činnosti telematických zařízení a zpracování technologických dat v tunelových stavbách byla do tohoto zpracovávání zahrnuta nejen data PDZ či jiných telematických zařízení, ale i z dalších zařízení jako například akomodačního a průjezdového osvětlení nebo vzduchotechniky (obr. 7). V rámci vyhodnocování záznamů obsluhy byly vyhodnocovány pouze hlášenky dispečerů technologie (pasporty operátorů dopravy jsou ve vazbě na systém LŘD). ZÁVĚR
Na základě zpracovaných podkladů a shrnutí bude v rámci ŘSD vypracována zpráva hodnotící zkušební provoz telematických zařízení SOKP. Zpracované podklady vykazují známky odladění systému od uvedení do provozu k 7. měsíci roku 2012. Jak z pohledu systému liniového řízení dopravy, jehož pilotní aplikace v podmínkách ČR vyžadovala parametrické nastavení na lokální specifické podmínky, tak i z pohledu telematických zařízení a vnitřních procesů systému, které byly odladěny k finální funkčnosti v normálním provozu. ING. DUŠAN KRAJČÍR, DiS.,
[email protected], ING. MARTIN KŇÁKAL,
[email protected], ELTODO EG, a. s. Recenzoval: Ing. Petr Bednář
operators and statistics of reports recorded by technology controllers also greatly contributes to the insight into the course of the trial operation. All records were divided according to their content into several categories and lucid graphs expressing the numbers of records in the categories changing with time (see Fig. 6). It is easy to follow the development of the number of passports, where in the beginning traffic operators were required to record all events (even the positive ones), for example the correct detection of meteorological situation. Although, a decreasing tendency of the number of passports referring to drawbacks of the system is also noticeable. The communication graph in the picture was further articulated for individual categories, for example a separate graph based on positive, negative and informative passports was created for traffic advisory information (TAI) category, etc. At last but not least, the passportisation of changes and system modifications carried out during the trial operation, such as for example parametric changes in the harmonisation limits or a change in the response of traffic signs to the detected states, were incorporated among the documents of the assessment of the trial operation for telematic facilities on an open surface alignment. ASSESSMENT OF THE TRIAL OPERATION OF TELEMATIC SYSTEMS INSIDE TUNNELS The procedure used for the assessment of the trial operation of telematic facilities inside tunnel structures was analogical to the procedure for open surface roads. The work of telematic facilities was assessed and telematic data was assessed. Differences lied in the fact that not only the data on VTS or other telematic facilities were incorporated into this processing within the framework of the work of telematic facilities and processing of technological data inside tunnels, but also data from other facilities, such as, for example, the accommodation lighting, interior lighting or ventilation (see Fig. 7). Only the reports of technology controllers were assessed within the framework of the assessing of records carried out by service personnel (passports carried out by traffic operators are related to the LTC system). CONCLUSION A report assessing the trial operation of telematic facilities on the PCRR will be compiled within the framework of the Road and Motorway Directorate of the CR on the basis of the prepared source documents and summaries. The prepared source documents exhibit signs of the system debugging since the system putting into service in July 2012, both in terms of the linear traffic control, the pilot application of which in the conditions of the CR required parametric setting to specific local conditions, and in terms of telematic facilities and internal processes of the system, which were debugged for final functionality during normal operation.
ING. DUŠAN KRAJČÍR, DiS.,
[email protected], ING. MARTIN KŇÁKAL,
[email protected], ELTODO EG, a. s.
LITERATURA / REFERENCES Přibyl, P., Krajčír, D., Přikryl, J. Metodika zvýšení propustnosti dálnic. ELTODO EG, a. s., 2011, 38 s. Přibyl, P., Smutný, M., Krajčír, D. Výzkumná zpráva projektu SATEL č. 2A-1TP1/023. ELTODO EG, a. s., 2011, 89 s. Přibyl, P., Krajčír, D., Kňákal, M. Metodický pokyn Liniové řízení dopravy a identifikace excesů. ELTODO EG, a. s., 2010, 94 s.
48
